摘要 呼气末二氧化碳（PETCO2）在兽医临床中作为一种较新的无创检测技术，已越来越多地应用于手术麻醉的监护中，它具有高度的灵敏性，不仅可以监测通气，也能反映循环功能和肺血流情况[1]。目前已成为麻醉监测不可缺少的常规监测手段。
关键词：呼气末二氧化碳 肺泡通气量肺血流灌注量通气不足通气过度
1.监测原理
1.1 生理原理
组织细胞代谢产生CO2，经毛细血管和静脉运输到肺，呼气时排出体外。在产生、运输和排出的任何环节发生障碍，均可使CO2在体内蓄积或排出过多，并造成不良影响。因此，体内CO2产量（VCO2）,肺泡通气量（V）和肺血流灌注量（Q）三者共同影响肺泡内二氧化碳分压（PACO2）[2,3]。
1.2 物理原理[4]
CO2监测仪可根据不同的物理原理测定呼气末CO2，包括红外线分析仪，质谱仪，化学CO2指示剂等。最常用的CO2监测仪是根据红外线吸收光谱的原理设计而成的。因CO2能吸收特殊波长的红外线（4.3μm），当呼吸气体经过红外线传感器时，红外线光源的光束透过气体样本，光束量衰减，而衰减程度经过微电脑处理获得PETCO2或呼气末二氧化碳浓度（CETCO2），以数字（mmHg或kpa或%）和CO2波形显示。
2.采样方式
主流型：红外线传感器放在患病动物和呼吸回路之间。如图2.1
旁流型：由置于气管插管接口的采样管迅速采集呼出的气体，以此作为样本对二氧化碳进行测定。如图2.2
主流与旁流优缺点比较如表2.1
3.PETCO2波形及意义
3.1 正常的CO2波形一般分为四相四段[5],如图3.1
Ⅰ相：A段，吸气基线应处于零位，是呼气的开始部分，为呼吸道内死腔气，基本上不含CO2
Ⅱ相：B-C段，呼气上升支，较陡直，为肺泡和无效腔的混合气。
Ⅲ相：C-D段，二氧化碳曲线是水平或微向上倾斜，称呼气平台，为混合肺泡气，平台终点为呼气末气流，为PETCO2值。
Ⅳ相：D-E段，吸气下降支，二氧化碳曲线迅速而陡直下降至基线，新鲜气体进入气道。
正常的PETCO2范围：35-45mmHg
3.2 PETCO2波形应观察的方面[5]
基线：吸入气的二氧化碳浓度，一般应等于零。
高度：代表PETCO2的浓度。
形态：呼吸频率即二氧化碳波形出现的频率。
节律：反应呼吸中枢或呼吸机的功能。
3.3 正常PETCO2波形的定性指标和定量指标[6]
A 呼气中出现CO2：表示代谢产生的CO2经循环后从肺排出。
B 吸气中无CO2：表示通气回路功能正常，无重吸入。
C 呼气时CO2上升和平台波：快速上升的二氧化碳波形反应呼气初期气量足，而接近水平的平台波反应正常的呼气气流和不同部位的肺泡同步排空。
D PETCO2为定量指标，正常情况下应稍低于Paco2。
4.几种常见的异常PETCO2波形
4.1 PETCO2降低，呼气平台正常，如图4.1
（1）高通气（过度通气）
（2）死腔气增加
4.2 PETCO2升高，呼气平台正常，如图4.2
（1）低通气（通气不足）
（2）CO2向肺转运增加（如高温）
4.3 自主呼吸中呼气平台出现箭毒样裂口如图4.3
（1）自主呼吸恢复，肌松尚未消失。
（2）膈肌肋间肌动作不协调。
（3）估计呼吸与通气恢复程度。
（4）也见于颈椎横断病变，气胸，动物与机器对抗。
4.4 机械通气中存在自主呼吸[7] 如图4.4
（1）在曲线的吸呼相许多部位出现小的呼吸波
（2）呼吸机调节不良（低通气）
（3）肌松不好
（4）严重缺氧
（5）清醒
（6）按压胸部
（7）呼吸机功能障碍
4.5 心源性震荡样二氧化碳曲线图如图4.5
（1）呼末出现细小的牙齿样波峰
（2）心脏胸腔大血管收缩对肺的拍击所致
（3）胸腔内负压、呼吸频率过慢、潮气量（VT）过低、吸呼比低、肌松
4.6 呼气上升支延长[7] 如图4.6
常见呼出气流受阻
（1）气管插管部分阻塞
（2）气道梗阻（支气管痉挛）
4.7 基线升高，波形正常如图4.7
二氧化碳重复吸收
（1）循环系统呼气活瓣关闭不全
（2）碱石灰耗竭
（3）新鲜气体不足或误吸入二氧化碳
4.8 正压通气中采样管泄露如图4.8
（1）延长的呼气平台后一短暂的波峰
（2）平台高度与漏斗大小负相关
4.9 驼峰样二氧化碳曲线[6,7] 如图4.9
（1）呼气平台驼峰样曲线
（2）两侧肺呼出气体速率不同步
（3）见于病患侧卧位和气管插管插入一侧支气管
4.10 冰川样二氧化碳曲线图如图4.10
（1）呼气平台出现多行尖峰波混有心源性震荡与箭毒样裂口
（2）此波只在自主呼吸时出现
多见于肌松药与镇静药不协调
5.PETCO2监测的临床应用及意义
（1）监测通气功能
（2）维持正常通气量
（3）确定气管插管位置
（4）及时发现呼吸机故障
（5）调节呼吸及参数和指导呼吸机撤离
（6）监测体内二氧化碳产量的变化
（7）了解肺泡无效腔及肺血流变化
（8）监测循环功能
（9）指导心肺复苏
6. PETCO2监测的优点与不足之处
优点：操作简单，无侵害性，可连续测量，可减少抽取动脉血测血气的次数
缺点：严重心肺疾病、采样管阻塞及呼吸频率过快均可影响测定结果。
7.病例分析
7.1病例一
7.1.1基本信息：巴哥犬，2岁，10kg
7.1.2手术名称：右后肢股骨中段骨折内固定+脐疝修补术+去势术+右侧皮下隐睾摘除术
7.1.3术前检查：CBC、X-ray、Pt/aPtt、ECG、NIBP、生化12项、超声全腹。
结果评估：轻度贫血，脂肪肝，肝细胞损伤，心肌损伤或缺氧可能。
体温：38℃，心率：124bpm，呼吸：24次/分
7.1.4 麻醉方案
镇静：右美托咪定
镇痛：布托啡诺
消炎：头孢唑林钠
止血：苏灵
诱导麻醉：丙泊酚
维持麻醉：七氟烷
传导阻滞：利多卡因睾内阻滞
术后镇痛：美洛昔康
术中补液：复方氯化钠/羟乙基淀粉
疼痛管理：布托啡诺CRI
7.1.5 术中监测如图7.1.5（A）
呼吸机参数：容量控制模式：VT:120ml，R:12次 /分，I:E:1:2,TIP:TI:10%
此时，PETCO2波形吸呼相出现小的波形，提示：存在自主呼吸
此时，手术行至骨膜剥离处，动物出现疼痛，呼吸数由呼吸机设置的12次/分升高至19次/分，PETCO234mmHg，略偏低。
采取措施：增加七氟烷浓度，升高氧流量，达到快速改变麻醉浓度的目的，升高布托啡诺CRI速度
五分钟后，如图所见图7.1.5(B)
自主呼吸消失，呼吸次数降至呼吸机设定值
7.2 病例二
7.2.1基本信息：田园猫，6岁，5kg
7.2.2手术名称：右侧荐髂关节复位固定术+小外伤处理
7.2.3术前检查：CBC、X-ray、Pt/aPtt、生化12项、超声全腹。
结果评估：膀胱结晶
体温：38.5℃，心率：180bpm，呼吸：26次/分
7.2.4麻醉方案
镇静：咪达唑仑
镇痛：布托啡诺
消炎：速克
止血：苏灵
诱导麻醉：丙泊酚
维持麻醉：七氟烷
术后镇痛：美洛昔康
术中补液：复方氯化钠/羟乙基淀粉
疼痛管理：布托啡诺CRI/右美托咪定CRI
7.2.5术中监测如图7.2.5(A）
术中应用非复吸式回路，自主呼吸模式
图中PETCO2波形出现细小的牙齿样波峰，PETCO2数值正常，其他指标均正常，考虑为心脏胸腔大血管收缩对肺的拍击所致，多见于复吸式回路，不用采取措施
手术结束后，关闭麻醉药，DR室拍摄X光片，后抱回手术室等待苏醒，连接监护仪，如图7.2.5.1（B）
如图所见：PETCO2波形基线升高，PETCO2监测有二氧化碳吸入，此时呼吸次数升高
采取措施：考虑为动物即将苏醒，心率、呼吸次数均明显升高，氧流量速率不足以满足动物需要，常见于非复吸式回路中氧流量不足，重吸入二氧化碳所致，遂升高氧流量速率。
两分钟后，如图7.2.5（C）所见基线下降，呼吸次数变化不大，动物即将苏醒。
7.3 病例三
7.3.1基本信息：贵宾犬，1岁，3kg
7.3.2手术名称：左后肢滑车再造术+侧韧带加固术+乳犬齿拔除术
7.3.3术前检查：CBC、X-ray、Pt/aPtt、术前生化。
结果评估：未见明显异常
体温：38.5℃，心率：64bpm，呼吸：24次/分
7.3.4麻醉方案
镇静：咪达唑仑
镇痛：布托啡诺
消炎：速克
止血：苏灵
诱导麻醉：阿尔法沙龙
维持麻醉：七氟烷
术后镇痛：美洛昔康
术中补液：复方氯化钠/羟乙基淀粉
疼痛管理：布托啡诺CRI
7.3.5术中监测如图7.3.5(A)
术中应用非复吸式回路，自主呼吸模式
图中PETCO2波形出现细小的牙齿样波峰，PETCO2数值偏低（不一定为真实数值），呼吸次数低，血压降低，动物下颌张力消失，眼球位置下降三分之二
采取措施：考虑为麻醉过深所致呼吸次数下降，呼吸频率过慢导致如图波形，遂降低麻醉浓度，提高输液速度，补充胶体液升高血压
十分钟后如图7.3.5.（B）所见：呼吸次数升高，PETCO2波形及数值恢复正常，血压慢慢回升
8.小结
PETCO2监测在临床麻醉中是一个很有价值的报警系统，它能迅速反映通气、循环、代谢等多方面变化，可及时准确地发现病情变化和一些意外，从而避免严重并发症的发生，极大地提高了临床麻醉的安全性，在多种领域，如ICU、急诊均有重要应用价值[5]。
8.参考文献
【1】[美]Gwendolyn L.Carroll 编著.施振声，张海泉主译.林德贵主审Small Animal Anesthesia and Analgesia :P35-42
【2】王咸棋总审阅，王咸棋，王慧如等翻译.Hand book of Veterinary ANESTHESIA 第五版:P236-254
【3】B.C.Snyder与Rebecca A.Johnson原著，王咸棋审阅，杜宇晨，张志光等翻译.Canine and Feline Anesthesia and CO-EXISTING Disease Lindsey :P56-68
【4】Funk GD，Greer JJ.2013.The rhythmic，transverse medullary slice preparation in respiratory neurobiology：contributions and caveats.Respir Physiol Neurobiol 186(2):236-53.
【5】庄心良、曾因明、陈伯銮.现代麻醉学第三版（上册）：P42-70
【6】朱蕾.机械通气第四版（上海科学技术出版社）：P419-428
【7】Mannella C,Donoghue AR.1999.Feline heartworm disease:facts and myths.Vet Forum 16:50-65
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